Avances en la investigación sobre el comportamiento en servicio y estrategias de mejora del rendimiento del acero para moldes de forja en caliente

Zuo Pengpeng ,  

Xiong Yuhan ,  

Wu Hongqing ,  

Guan Hailong ,  

Cai Lefei ,  

Li Shaohong ,  

摘要

El acero para moldes de forja en caliente es un material clave para la fabricación de componentes metálicos mediante conformado en caliente. Debe soportar condiciones de servicio severas, incluyendo altas temperaturas, altas tensiones y ciclos repetidos de ciclos térmicos alternantes, lo que provoca comportamientos complejos de falla acoplados como desgaste térmico, fatiga térmica, deformación plástica y fluencia. Por lo tanto, el rendimiento en servicio del acero para moldes de forja en caliente está directamente relacionado con la calidad de las piezas forjadas y los costos de producción, requiriendo una comprensión integral de las leyes de evolución de fallo y la propuesta de estrategias efectivas para mejorar el rendimiento. En respuesta a esta necesidad, se revisan los avances en la investigación sobre el comportamiento en servicio y los mecanismos de falla del acero para moldes de forja en caliente, sistematizando cuatro estrategias típicas de mejora del rendimiento: optimización de la composición del aleado, control preciso de la estructura y propiedades mediante tratamiento térmico, modificación y fortalecimiento de la superficie, y fortalecimiento de la matriz con nanopartículas, además de sus efectos. Con base en esto, se resumen las destacadas potencialidades de la aplicación sinérgica de múltiples estrategias para extender la vida útil del molde y mejorar el rendimiento en servicio, las deficiencias de estrategias de fortalecimiento únicas para comprender completamente las leyes dinámicas de evolución del daño bajo múltiples factores acoplados, y la situación actual de insuficiencia en modelos integrativos para diseño de fortalecimiento sinérgico y predicción del rendimiento en condiciones prácticas. Finalmente, se señala que las futuras investigaciones deberían enfocarse en la coordinación orgánica de varias técnicas de fortalecimiento y la aplicación de inteligencia artificial en el diseño de materiales y la predicción de rendimiento, apoyándose mutuamente, con la esperanza de proporcionar soporte teórico y caminos técnicos para el desarrollo continuo del acero para moldes de forja en caliente con mayor vida útil, mayor fiabilidad y mejor economía.

关键词

acero para moldes de forja en caliente;vida en servicio;comportamiento en servicio;mecanismos de falla;estrategias de mejora del rendimiento

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